Вариант 5 При определении никеля с диметилглиоксимом можно использовать методы прямой и дифференциальной фотометрии

Вариант 5
При определении никеля с диметилглиоксимом можно использовать методы прямой и дифференциальной фотометрии. Какой метод предпочтительней, если D>1?
Так как оптическая плотность больше единицы, предпочтительнее дифференциальная фотометрия, т.к. измеряется не абсолютная величина оптической плотности анализируемого раствора, а ее относительная величина ΔD. Проводится измерение раствора с концентрацией Сx против эталона, уже содержащего определяемый компонент в известной концентрации Со.
Изложить сущность метода высокочастотного титрования, перечислить его преимущества и недостатки.
Высокочастотное титрование – это видоизмененная кондуктометрия. Для осуществления метода высокочастотного титрования исследуемый раствор подвергается действию высокочастотного электромагнитного поля от 5 до 500 МГц, создаваемого внутри измерительных ячеек. Бесконтактные измерительные ячейки могут быть двух типов: емкостные и индуктивные. Простейшая измерительная ячейка емкостного типа (С-ячейка), в которой кольцевые, прямоугольные или круглые электроды контактируют со стенками стеклянного сосуда, заполненного анализируемым раствором. Электроды и слой электролита, расположенный симметрично электродам, составляют обкладки конденсатора, стенки стакана служат диэлектриком. Емкостные ячейки применяют для анализа растворов с низкой электропроводностью, индуктивные – с высокой. В индуктивной L-ячейке сосуд из диэлектрика, заполняется электролитом и помещается в магнитное поле катушки индуктивности.
При повышении частоты внешнего электрического поля электропроводность растворов электролитов увеличивается, т.к. уменьшается амплитуда колебаний ионов, и, наконец, наступает момент когда ионы в растворе практически неподвижны. Вместе с тем поле высокой частоты деформирует молекулу, поляризуя ее, с чем связана так называемая деформационная поляризация. Под действием поля высокой частоты молекулы начинают перемещаться (ориентационная поляризация).
Оба типа поляризации приводят к перемещению зарядов в растворе и возникновению кратковременных токов, которые изменяют электропроводность, диэлектрические свойства и магнитную проницаемость растворов. Измеряемым сигналом может служить электропроводность (или сопротивление) всей цепи, либо связанный с ними параметр — электрический ток. В качестве регистрирующего устройства используют микроамперметры или калиброванные конденсаторы.
Кривые высокочастотного титрования могут иметь различный вид; форма кривых зависит от различных факторов: концентрации растворов, от частоты налагаемого электрического поля, титранта, типа ячейки. Точка эквивалентности определяется графически и должна находиться на изломе кривой, излом определяется пересечением прямолинейных участков.
Высокочастотное титрование — вариант бесконтакотного кондуктометрического титрпования, в котором анализируемый раствор подвергается действию высокочастотного электрического поля. 
Недостатки метода — неизбирательность и небольшой нижний предел определения (порядка 10-3 М.). 
Преимущество — возможность анализировать агрессивные растворы. 
Недостатком высокочастотного титрования является сложность аппаратуры и трудность ее настройки, и все же это весьма перспективный метод.

Из навески 0,1862 г СаСО3 растворенной в HCl, Сa2+ осадили в виде CaC2O4. Промытый осадок растворили в разбавленной H2SO4 и оттитровали фотометрически 22,15 мл раствора КМпО4 Т(KMnO4/CaCO3=0,0058 г/мл). Рассчитать %-ное содержание СaCO3 в образце.
Решение:
Определение CaCO3 в известняке основано на следующих реакциях:CaCO3 (осадок) + HCl = CaCl2 + H2O + CO2Ca2+ +C2O42- = CaC2O4(осадок)CaC2O4(осадок) + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O45H2C2O4 + 2MnO4- + H+ = 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2OПоскольку перманганатометрическое определение CaCO3 в известняке представляет собой титрование по замещению, то в этом случае:n(1/2CaCO3) = n(1/2H2C2O4) = n(1/5KMnO4)Составляем расчетную формулу:w(%) CaCO3 = Т(KMnO4/CaCO3 )*V(CaCO3 )* 100/m(нав.)Подставляя численные значения, получаем:w(%) CaCO3 = 0,0058 * 22,15 *100 / 0,1862 =69,00 %. 
Ответ: 69,00 %. 

Навеску стали 0,2500 г растворили в смеси кислот, перевели в мерною колбу вместимостью 100,00 мл. Разбавили до метки водой, перемешали. К 25,00 мл полученного раствора добавили для определения титана пероксид водорода, фосфорную кислоту, разбавили водой до объёма 50,00 мл Оптическая плотность полученного раствора равна 0,220. Другую порцию раствора 25,00 мл, содержащую 0,20 мг титана, обработали аналогично первому. Оптически плотность этого раствора оказалась равной 0,500. Чему равна массовая доля титана в стали (%)?
Решение:
Используя метод добавок, запишем
Aх = ελ cхl;
А(х + ст) = ελ(cх + cст)l,
или
Aх/A(x + ст) = cх /( cх + ссп );
0,220/0,500 = cх /( cх + 0,20);
cх = 0,1571 мг.
Так как для анализа взята аликвотная часть, равная ¼ от всей пробы,
то содержание титана равно
m = 0,1571*4 = 0,6290 мг;
ω = 0,6290*100/250 = 0,25%.
Ответ: 0,25%

5. Через колонку, содержащую 10 г катионита, пропущено 500,00 мл раствора меди. Выходящие порции раствора по 50,00 мл титровали йодометрически с применением нефелометра. Первые три пробы не содержали меди. На титрование 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 порции израсходовано соответственно 6,0, 17,6; 20,0; 30,5; 232,3; 39,2; 39,2 мл 0,02 н Na2S2O3. Рассчитать содержание меди в растворе (г/л).
Решение:
Последнии порции отражают ситуацию, когда катионит уже НИЧЕГО не поглощает из исходного раствора. Так получается, концентрация меди в последней порции элюата (С10) равна концентрации меди в 500 мл исходного раствора.
Сн10(Cu2+)= Cн(Na2S2O3)*V10(Na2S2O3) / V10 (Cu2+)= 0,02*39,2/50 = 0,01557 моль-экв/л
Мэ=31,78
Содержание меди в растворе: 31,78*0,01557=0,5 г/л 
Ответ: 0,5 г/л

Из навески 0,1 г руды уран перевели в U4+ в оттитровали 0,01 н КМnО4,
2MnO4-+5U4++2H2O→2Mn2++5UO22++4H+
вычислить процентное содержание урана по следующим данным потенциометрического титрования
VKMnO4, мл 1 5 9 9,9 10 10,1 11
Е, мВ 301 330 359 389 1173 1486 1498
Решение:
Для нахождения Vт построим интегральную кривую титрования в координатах Е – V, которая имеет s-образный вид Точка эквивалентности определяется по точке перегиба кривой титрования. Экстраполируем линейные участки и в точке перегиба найдем точку эквивалентности: Vт = 10 мл.

Построим дифференциальную кривую титрования в
координатах ΔЕ/ΔV – V, для этого преобразуем исходные данные:
V, мл 1 5 9 9,9 10 10,1 11
Е, мВ 301 330 359 389 1173 1486 1498
∆E
29 29 30 784 313 12
∆V
4 4 0,9 0,1 0,1 0,9
∆E/∆V
7,3 7,3 33,3 7840 3130 13,3

Рассчитаем концентрацию серебра в титруемом растворе
согласно закону эквивалентов:
С1V1 = C2V2,
n(U) 0,01*0,01=0,0001 (моль-экв).
Масса урана в исследуемом растворе:
m(U) = 0,0001*238=0,0238 г
Содержание серебра в сплаве:
ω(U) = (m(U) / m сплава) ∙ 100%
ω(U) = (0,0238 /0,1) ∙ 100% = 23,80%.
Ответ: ω(U) = 23,80%.
Ответ: 23,80 %

7. При кондуктометрическом титровании 50,00 мл раствора уксусной кислоты 1 М раствором гидроксида калия получили следующее данные
V(KOH), мл 4,0 4,5 5.0 5,5 6,0 6,5 7,6 8,5
W, Ом-1 37,5 34,0 31,1 28,5 26,6 26,4 26,5 26,0
Определить, титр раствора уксусной кислоты.
Решение:
Строим график кондуктометрического титрования в координатах : удельная электрическая проводимость – объем раствора титранта и определяем по графику точку эквивалентности (6,0 мл раствора КOH).

Рассчитываем молярную концентрацию раствора СН3СООН из соотношения:
С(СН3СООН) . V(СН3СООН)  = С(КOH) . V(КOH)
 
С(СН3СООН) =  С(КOH) . V(КOH) / V(СН3СООН)  =1.6,0 / 50 = 0,012 моль/л
T=0.001M⋅M1,где:M — молярность, моль/л;
M1 — молярная масса растворенного вещества, г/моль.
Т=0,001*60,05*0,012=0,00072 г/мл
Ответ: 0,00072 г/ мл

8. Определить концентрацию никеля (мг/мл), если при амперометрическом титровании 10,00 мл раствора спиртовым раствором 0,01 н и диметилглиоксима (ДМГО) при Е=-1,76 В получили следующие результаты:
V(ДГМО), мл 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
Jдиф, мкА 260 235 191 158 124 100 148 171 240
Решение:
Кривая титрования никеля:

По кривой амперометрического титрования определяем объем
титранта, пошедшего на титрование раствора: V = 5 мл.
n(Ni)=0,05*0,01=0,0005
m=0,0005*58,69=0,02935 г
или 2,94 мг/мл
Ответ: 2,94 мг/мл

9. Навеску сплава массой 0,6578 г растворили и через полученный распор в течение 20 мнн пропускали ток силой 0,200 А, в результате чего на катоде полностью выделилась медь. Определить массовую долю (%) меди в сплаве, если выход по току составил 100%
Решение:
По закону Фарадея:
,
где m масса образовавшегося вещества , г;
М молярная масса вещества, г/ моль;
n количество электронов, участвующих в электродном процессе;
I сила тока, А;
время электролиза, с;
F константа Фарадея (96500 Кл/моль).
m(Cu)=63,55*0,20*1200/(2*96500)=0,07903 г
W(Cu)=m(Cu)/m(сплава)*100%=0,07903/0,6578*100%=12,01 %
Ответ: 12,01 %

10. При исследовании раствора получили следующие значения pH; 5,48; 5,45; 5,55; 5,45; 5,43 Определите стандартное отклонение и относительную погрешность анализа при а=0,95
Решение:
Проверим результат на наличие грубых погрешностей. Для этого можно использовать Q-критерий. Расположим полученные результаты измерений в порядке возрастания их величины и для каждого рассчитаем экспериментальный Q-критерий; например:
(5,45-5,43)/(5,55-5,43)=0,189
рН 5,43 5,45 5,45 5,48 5,55
Qэксп

0,0007 0 0,0010 0,0023
Полученные значения сравниваем с табличным значениям Q) для Р = 0,95 и f = n – 1 = 5-1=4; Qтабл=0,77.
Так как Qэксп.1 < Qтабл все результаты следует признать достоверным.

Среднее значение рассчитываем по формуле:

Рассчитываем стандартное отклонение по формуле:
0,0471

Доверительный интервал рассчитываем по уравнению:

. Для P = 0,95 и f = n – 1= 9:   t (P, f)= 2,78

Следовательно, значения равно:
мг/дм3.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

четырнадцать + 5 =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector